Конспект_Радиационная_дефектоскопия. Закон радиоактивного распада б Рентгеновское излучение 8 Рентгеновская трубка 8

• Название: Закон радиоактивного распада б Рентгеновское излучение 8 Рентгеновская трубка 8
• Дата: 10.03.2021
• Размер: 0.92 Mb.
• Имя файла: Конспект_Радиационная_дефектоскопия.doc
• Тип: Закон; #183309
• страница: 4 из 8

5. Средства и техника радиографии

5.1. Радиографическая пленка и ее строение

Радиографическая пленка состоит из следующих слоев:

подложка - основание пленки, представляющее собой тонкую, прозрачную и гибкую пластмассу;

подслой - тонкий слой специального клея, нанесенный с обеих сторон подложки и улучшающий соединение эмульсионных слоев с гладкой подложкой;

светочувствительные эмульсионные слои - слои, состоящие из кристаллов AgBrи частично AgJ, равномерно распределенных в желатине, и нанесенные на подслой после его высыхания;

защитный слой - тонкий слой желатина, предохраняющий эмульсионные слои от механических повреждений.

22

5.2. Классификация радиографических пленок

Пленки для промышленной радиографии разделены на 4 класса:

I класс (РТ-5; РТ-15) - особо мелкозернистая, высококонтрастная, безэкранная пленка, позволяющая получать наилучшее качество изображения, как с использованием металлических экранов, так и без них;

II класс (РТ-4м; РТ-3) - мелкозернистая, высококонтрастная, безэкранная пленка; более чувствительная к излучению, чем пленка I класса; используется как со свинцовыми экранами, так и без них;

III класс (РТ-1) - безэкранная пленка, наиболее чувствительная к излучению; применяется как с металлическими экранами, так и без них.

IV класс (РТ-2; РМ-1) - высокочувствительная экранная пленка, обладающая наибольшей чувствительностью к излучению и высокой контрастностью при использовании флюоресци­рующих экранов.



Пленка, которая в одинаковых условиях съемки и проявления приобрета­ет большую плотность потемнения, является более чувствительной к излуче­нию.

При выборе пленки следует исходить из конкретных требований:

• 
  если решающим фактором является высокое качество снимка, обеспечивающее более надежное выяв­ление дефектов минимальных размеров, то следует выбирать пленку менее чувствительную к излу­чению (более мелкозернистую пленку);
  
• 
  если решающим фактором является уменьшение времени экспозиции, то следует выбирать пленку более чувствительную к излучению.
  

5.3. Характеристическая кривая радиографической пленки

5.3.1. Оптическая плотность почернения

Использование радиографических пленок в качестве детекторов рентгеновского и γ-излучения основано на фотохимическом действии этих излучений.

Оптическая плотность почернения - величина, характеризующая непрозрачность негатива, численно равная десятичному логарифму отношения интенсивности светового потока, падающего на негатив (i₀), к интенсивности светового потока, прошедшего через негатив (i), и измеряемая с помощью микрофотометра или денситометра.

Оптическая плотность почернения негатива зависнет от интенсивности излучения (J), времени экспозиции (t_эксп ), длины волны (λ) и фактора проявле­ния (θ).



23

5.3.2. Закон взаимозаменяемости

Произведение интенсивности излучения (J) на время экспозиции (l_1KC„) есть некоторая постоянная величина.

J·t_эксп = const

5.3.3. Характеристическая кривая радиографической пленки



Радиографическая пленка обладает некоторой первоначальной вуальной плотностью почернения Д_а = 0,1...0,3 еще до экспозиции, что объясняется известной непрозрачностью подложки, а также способностью некоторого числа зерен AgBr проявляется без воздействия на них излучения.

Коэффициент контрастности р/пленки (У)определяется углом наклона участка нормальных экспозиций (ВС) к оси абсцисс и равен тангенсу этого угла.



Чувствительность пленки к излучению (S_0,85) равна обратной величине экспозиционной дозы, при которой плотность почернения на 0,85 превышает первоначальную вуальную плотность почернения пленки Д_в.



Широта пленки определяет интервал экспозиций, ограниченный точками начала (Х_в) и конца (Х_с) прямолинейного участка характеристической кривой, то есть определяет максимальный диапазон толщин объекта, который можно^/ радиографировать на одну пленку за одну экспозицию, не выходя за пределы рабочего участка характеристической кривой.

	γ	S0,85
РТ- 1	3	30
РТ-5	4	4

24



5.4. Характеристики радиографического снимка

5.4.1. Чувствительность радиографического снимка

Чувствительностью радиографического снимка называют лучевую протяженность в направлении просвечивания минимальною эталонного дефекта, видимого на снимке. Другими словами это минимальная глубина канавки канавочного эталона, минимальный диаметр проволочки проволочного эталона, минимальный диаметр отверстия, видимый на снимке, выраженные либо в мм. (абсолютная чувствительность), либо в % (относительная чувствительность).



Чувствительность снимка зависит от целого ряда факторов:

• 
  энергии первичного излучения;
  
• 
  рассеянного излучения;
  
• 
  плотности и толщины просвечиваемого материала;
  
• 
  формы и места расположения просвечиваемого дефекта;
  
• 
  геометрии просвечивания;
  
• 
  контрастности и плотности почернения снимка;
  
• 
  сорта и качества пленки.
  

Условия получения четких снимков:

• 
  фокус источника излучения должен быть как можно меньше;
  
• 
  фокусное расстояние должно быть как можно большим;
  
• 
  пленка должна располагаться как можно ближе к исследуемому объекту;
  
• 
  размер поля облучения должен быть минимально возможным.
  

5.4.2. Контрастность снимка

Контрастность снимка - разница в почернении наиболее темного и наиболее светлого участков изображения контролируемой детали. Контрастность снимка тем больше, чем ниже энергия излучения.

Снимки тонкостенных объектов из легких сплавов всегда имеют хорошую контрастность.

Применение мягкого излучения требует увеличения времени экспозиции, поэтому, часто уменьшая контрастность, добиваются приемлемого времени экспозиции.

25

5.4.3. Резкость и зернистость

Резкость изображения характеризуется скачкообразным переходом от одной плотности почернения к другой на краю изображения. Чем уже переход от светлых участков к темным, тем больше различаемость контуров, тем больше резкость. Резкий снимок определяется хорошо выделенными очертаниями (контуром) просвечиваемого объекта и дефектов в материале.

Зернистость - одна из причин нерезкости изображения. Зернистость объясняется неравномерным распределением проявленных зерен и их скоплением в эмульсии, а также тем, что при рассмотрении пленки на негатоскопе происходит наложение изображения зерен, находящихся на различном расстоянии от поверхности пленки. Величина зернистости изображения во много раз превышает размер кристаллов AgBr, входящих в эмульсию.

Крупнозернистые пленки имеют размер зерна не более нескольких мкм, в то время как зернистость изображения на р/снимке колеблется от 0,1 до 0,2 мм.

Более чувствительные к излучению пленки имеют всегда большую зернистость. С увеличением жесткости излучения зернистость изображения увеличивается, поэтому при высоких напряжениях применяют мелкозернистую пленку.

5.5. Факторы, влияющие на чувствительность радиографи­ческого контроля



г

6. 
   Обработка радиографических снимков
   

От условий фотообработки зависят основные характеристики радиографического снимка: чувствительность, контрастность, зернистость, оптическая плотность вуали.

Процесс фотообработки включает:

• 
  проявление;
  
• 
  промежуточную промывку;
  
• 
  фиксирование;
  
• 
  окончательную промывку и сушку пленки.
  

Фотообработку пленки производят в фотолаборатории при неактиничном освещении или полной темноте.
26

5.6.1. Проявление пленки

Проявление пленки представляет собой процесс восстановления экспонированных кристаллов AgBrв металлическое серебро. Проявляются в первую очередь экспонированные зерна AgBr. Однако почти в каждом необлученном зерне AgBrимеется малое скопление металлического серебра, которое образуется при изготовлении фотоэмульсии и являющееся основой для образования скрытого изображения. Подобное скопление металлического серебра называют центрами светочувствительности. Чем больше таких центров, тем больше чувствительность пленки к излучению.

Под действием ионизирующего излучения происходит разложение зерен AgBrи, вследствие этого, увеличение количества металлического серебра в центрах светочувствительности, которые, накопив определенное количество серебра, становятся способными к проявлению. Такие центры светочувствительности превращаются в центры проявления.

Таким образом, сущность проявления заключается в следующем: в результате взаимодействия проявляющих веществ с зернами AgBrобразуется металлическое серебро:

AgBr + проявляющее вещество = Ag + HBr + продукт окисления

Металлическое серебро, образовавшееся в кристалле под действием ионизирующего излучения, служит катализатором в реакции восстановления Ag.

Чем больше время экспозиции, тем больше металлического серебра образуется в каждом кристалле, и тем быстрее такие кристаллы проявляются.

Проявитель состоит из 4-х групп веществ:

• 
  проявляющие; • антивуалирующие;
  
• 
  ускоряющие; • консервирующие.
  

Состав проявителя:

1. 
   Гидрохинон
   

Относится к проявляющей группе веществ. Проявляет медленно, однако дает хорошую проработку всей толщины эмульсии, что обеспечивает контрастность снимков.

2. 
   Метол
   

Также относится к проявляющей группе. Проявляет быстро, но в основном поверхностные слои эмульсии, что слабо увеличивает контрастность изображения. Реакция восстановления Ag протекает крайне медленно.

3. 
   Щелочи, поташ, едкий натрий, калий, сода
   

Относятся к ускоряющей группе веществ. Щелочь способствует размягчению эмульсии и ускоряет проникновение проявителя в глубинные слои, кроме того, щелочь взаимодействует с НВr, образуя NaBr.

2HBr + Na₂СО ₃ = 2NaBr + Н ₂СО ₃

Уменьшение количества НВrспособствует ускорению проявления, однако проявлению подвергаются и неэкспонированные зерна AgBr, что приводит к появлению вуали.

4. Бромистый калий (КВr)

Относится к антивуалирующей группе веществ. КВг несколько замедляет скорость проявления, но скорость проявления неэкспонированных зерен замедляется во много раз больше, чем экспонированных.

5. Сульфид натрия

Относится к консервирующей группе веществ. Поскольку метол и гидро­хинон достаточно быстро окисляются, причем щелочи во много раз уско­ряют этот процесс, то, наряду с быстрой порчей проявителя, продукты окисления, имеющие коричневый цвет, окрашивают пленку, значительно снижая ее контрастность. Для предотвращения этого добавляют сульфид натрия, консер

27

вирующее действие которого обусловлено тем, что он легко соединяется с кислородом, что предохраняет от окисления проявляющее вещество. С этой же целью для проявителя следует применять чистую ки­пяченую или дистиллированную воду.

Свежий проявитель обладает повышенной вуалирующей способностью, поэтому перед использованием его необходимо выдержать в течение 12 часов при комнатной температуре. С изменением температуры активность проявите­ля изменяется. Наилучшее качество проявления достигается при температуре проявителя 17...22⁰ С.

При проявлении следует строго следить за:

• 
  температурой проявителя;
  
• 
  временем проявления;
  
• 
  концентрацией проявителя.
  

Активность проявителя ухудшается по мере проявления в нем пленок, что объясняется окислением проявляющего вещества и увеличением содержа­ния в проявителе НВr. Проявлять в одном литре проявителя более 1,4 м пленки нецелесообразно.

Активность проявителя может быть восстановлена:

• 
  добавлением свежей порции проявителя;
  
• 
  использованием специального восстанавливающего раствора, в который входит проявляющее вещество, а КВrотсутствует.
  

5.6.2. Промежуточная промывка

После окончания процедуры проявки, необходимо приостановить действие проявителя, содержащегося в эмульсионном слое р/пленки. Это достигается с помощью:

• 
  продолжительной промывки пленки в чистой проточной воде;
  
• 
  кислой стоп-ванны (1% раствор уксусной кислоты или 2,5% раствор би-сульфида натрия)
  

Если пропустить операцию промежуточной промывки, то проявление будет продолжаться некоторое время и в фиксаже, что приводит к появлению на снимке полос.

5.6.3. Фиксирование

После операции проявления в эмульсионном слое р/пленки остается от 40% до 75% невосстановленного AgBr. Основной целью фиксирования является удаление невосстановленного AgBrиз эмульсионного слоя р/пленки. Другой важной функцией фиксирования является дубление желатинового слоя, что позволяет сушить пленки теплым воздухом.

Растворение AgBrпроисходит в две стадии:

а) Просветление. В результате взаимодействия AgBr с гипосульфитом образуется нерастворимая в воде прозрачная соль - серноватистое серебро. Если прекратить фиксирование, то соль останется в эмульсии, разлагаясь со временем на сернистое серебро, имеющее бурый цвет, и серную кислоту.

В результате, со временем на снимке образуются пятна, а кислота уничтожает изображение, причем восстановить такой снимок невозможно.

б) При дальнейшем фиксировании нерастворимое серноватистое серебро взаимодействует с гипосульфитом, в результате чего получается неустойчивая комплексная соль, которая разлагается на свету и хорошо растворяется в воде.